SiC প্রলিপ্ত গ্রাফাইট ঘাঁটিগুলি সাধারণত ধাতব-জৈব রাসায়নিক বাষ্প জমা (MOCVD) সরঞ্জামগুলিতে একক স্ফটিক স্তরগুলিকে সমর্থন এবং গরম করতে ব্যবহৃত হয়। SiC প্রলিপ্ত গ্রাফাইট বেসের তাপীয় স্থিতিশীলতা, তাপীয় অভিন্নতা এবং অন্যান্য কর্মক্ষমতা পরামিতিগুলি এপিটাক্সিয়াল উপাদান বৃদ্ধির মানের ক্ষেত্রে একটি নিষ্পত্তিমূলক ভূমিকা পালন করে, তাই এটি MOCVD সরঞ্জামগুলির মূল মূল উপাদান।
ওয়েফার তৈরির প্রক্রিয়ায়, ডিভাইস তৈরির সুবিধার্থে কিছু ওয়েফার সাবস্ট্রেটে এপিটাক্সিয়াল স্তরগুলি আরও তৈরি করা হয়। সাধারণ LED আলো-নিঃসরণকারী ডিভাইসগুলিকে সিলিকন সাবস্ট্রেটে GaAs-এর এপিটাক্সিয়াল স্তর প্রস্তুত করতে হবে; উচ্চ ভোল্টেজ, উচ্চ কারেন্ট এবং অন্যান্য পাওয়ার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এসবিডি, এমওএসএফইটি ইত্যাদির মতো ডিভাইস নির্মাণের জন্য সিসি এপিটাক্সিয়াল স্তরটি পরিবাহী SiC সাবস্ট্রেটের উপর জন্মায়; GaN এপিটাক্সিয়াল স্তরটি আধা-অন্তরক SiC সাবস্ট্রেটের উপর নির্মিত হয় যাতে যোগাযোগের মতো আরএফ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য HEMT এবং অন্যান্য ডিভাইসগুলি আরও নির্মাণ করা হয়। এই প্রক্রিয়াটি সিভিডি সরঞ্জাম থেকে অবিচ্ছেদ্য।
CVD সরঞ্জামগুলিতে, সাবস্ট্রেটটি সরাসরি ধাতুর উপর স্থাপন করা যায় না বা কেবলমাত্র এপিটাক্সিয়াল ডিপোজিশনের জন্য একটি ভিত্তির উপর স্থাপন করা যায় না, কারণ এতে গ্যাসের প্রবাহ (অনুভূমিক, উল্লম্ব), তাপমাত্রা, চাপ, স্থিরকরণ, দূষণকারীর ক্ষরণ এবং অন্যান্য দিক জড়িত থাকে। প্রভাব কারণ। অতএব, একটি বেস প্রয়োজন, এবং তারপর সাবস্ট্রেটটি ডিস্কে স্থাপন করা হয়, এবং তারপরে সিভিডি প্রযুক্তি ব্যবহার করে সাবস্ট্রেটের উপর এপিটাক্সিয়াল ডিপোজিশন করা হয় এবং এই বেসটি হল SiC প্রলিপ্ত গ্রাফাইট বেস (ট্রে নামেও পরিচিত)।
SiC প্রলিপ্ত গ্রাফাইট ঘাঁটিগুলি সাধারণত ধাতব-জৈব রাসায়নিক বাষ্প জমা (MOCVD) সরঞ্জামগুলিতে একক স্ফটিক স্তরগুলিকে সমর্থন এবং গরম করতে ব্যবহৃত হয়। SiC প্রলিপ্ত গ্রাফাইট বেসের তাপীয় স্থিতিশীলতা, তাপীয় অভিন্নতা এবং অন্যান্য কর্মক্ষমতা পরামিতিগুলি এপিটাক্সিয়াল উপাদান বৃদ্ধির মানের ক্ষেত্রে একটি নিষ্পত্তিমূলক ভূমিকা পালন করে, তাই এটি MOCVD সরঞ্জামগুলির মূল মূল উপাদান।
ধাতু-জৈব রাসায়নিক বাষ্প জমা (MOCVD) হল নীল LED-তে GaN ফিল্মের এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধির মূলধারার প্রযুক্তি। এটির সহজ অপারেশন, নিয়ন্ত্রণযোগ্য বৃদ্ধির হার এবং GaN ফিল্মের উচ্চ বিশুদ্ধতার সুবিধা রয়েছে। MOCVD সরঞ্জামের প্রতিক্রিয়া চেম্বারের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হিসাবে, GaN ফিল্ম এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধির জন্য ব্যবহৃত বিয়ারিং বেসের উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ, অভিন্ন তাপ পরিবাহিতা, ভাল রাসায়নিক স্থিতিশীলতা, শক্তিশালী তাপীয় শক প্রতিরোধ ইত্যাদি সুবিধা থাকা প্রয়োজন। গ্রাফাইট উপাদান পূরণ করতে পারে। উপরের শর্তাবলী।
এমওসিভিডি সরঞ্জামের মূল উপাদানগুলির মধ্যে একটি হিসাবে, গ্রাফাইট বেস হল সাবস্ট্রেটের বাহক এবং গরম করার বডি, যা সরাসরি ফিল্ম উপাদানের অভিন্নতা এবং বিশুদ্ধতা নির্ধারণ করে, তাই এর গুণমান সরাসরি এপিটাক্সিয়াল শীট তৈরিতে প্রভাবিত করে এবং একই সাথে সময়, ব্যবহারের সংখ্যা বৃদ্ধি এবং কাজের অবস্থার পরিবর্তনের সাথে, এটি পরিধান করা খুব সহজ, ভোগ্য সামগ্রীর অন্তর্গত।
যদিও গ্রাফাইটের চমৎকার তাপ পরিবাহিতা এবং স্থায়িত্ব রয়েছে, এমওসিভিডি সরঞ্জামের ভিত্তি উপাদান হিসাবে এটির একটি ভাল সুবিধা রয়েছে, তবে উত্পাদন প্রক্রিয়ায়, ক্ষয়কারী গ্যাস এবং ধাতব জৈব পদার্থের অবশিষ্টাংশের কারণে গ্রাফাইট পাউডারকে ক্ষয় করবে এবং এর পরিষেবা জীবন গ্রাফাইট বেস ব্যাপকভাবে হ্রাস করা হবে। একই সময়ে, পড়ে যাওয়া গ্রাফাইট পাউডার চিপে দূষণ ঘটাবে।
আবরণ প্রযুক্তির উত্থান পৃষ্ঠের পাউডার স্থিরকরণ, তাপ পরিবাহিতা বাড়াতে এবং তাপ বিতরণকে সমান করতে পারে, যা এই সমস্যা সমাধানের প্রধান প্রযুক্তি হয়ে উঠেছে। MOCVD সরঞ্জাম ব্যবহার পরিবেশে গ্রাফাইট বেস, গ্রাফাইট বেস পৃষ্ঠ আবরণ নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য পূরণ করা উচিত:
(1) গ্রাফাইট বেস সম্পূর্ণরূপে মোড়ানো যেতে পারে, এবং ঘনত্ব ভাল, অন্যথায় গ্রাফাইট বেস ক্ষয়কারী গ্যাসে ক্ষয়প্রাপ্ত করা সহজ।
(2) গ্রাফাইট বেসের সাথে সংমিশ্রণ শক্তি উচ্চ হয় তা নিশ্চিত করার জন্য যে আবরণটি বেশ কয়েকটি উচ্চ তাপমাত্রা এবং নিম্ন তাপমাত্রা চক্রের পরে পড়ে যাওয়া সহজ নয়।
(3) উচ্চ তাপমাত্রা এবং ক্ষয়কারী বায়ুমণ্ডলে আবরণ ব্যর্থতা এড়াতে এটির ভাল রাসায়নিক স্থিতিশীলতা রয়েছে।
SiC এর জারা প্রতিরোধের, উচ্চ তাপ পরিবাহিতা, তাপ শক প্রতিরোধের এবং উচ্চ রাসায়নিক স্থিতিশীলতার সুবিধা রয়েছে এবং এটি GaN এপিটাক্সিয়াল বায়ুমণ্ডলে ভাল কাজ করতে পারে। উপরন্তু, SiC-এর তাপীয় প্রসারণ সহগ গ্রাফাইটের থেকে খুব সামান্যই আলাদা, তাই গ্রাফাইট বেসের পৃষ্ঠ আবরণের জন্য SiC হল পছন্দের উপাদান।
বর্তমানে, সাধারণ SiC প্রধানত 3C, 4H এবং 6H প্রকার, এবং বিভিন্ন স্ফটিক প্রকারের SiC ব্যবহার ভিন্ন। উদাহরণস্বরূপ, 4H-SiC উচ্চ-শক্তি ডিভাইস তৈরি করতে পারে; 6H-SiC সবচেয়ে স্থিতিশীল এবং ফটোইলেকট্রিক ডিভাইস তৈরি করতে পারে; GaN এর অনুরূপ গঠনের কারণে, 3C-SiC GaN এপিটাক্সিয়াল স্তর তৈরি করতে এবং SiC-GaN RF ডিভাইস তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। 3C-SiC সাধারণত β-SiC নামেও পরিচিত, এবং β-SiC-এর একটি গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহার হল একটি ফিল্ম এবং আবরণ উপাদান, তাই β-SiC বর্তমানে আবরণের প্রধান উপাদান।
সিলিকন কার্বাইড আবরণ প্রস্তুত করার পদ্ধতি
বর্তমানে, SiC আবরণ তৈরির পদ্ধতির মধ্যে প্রধানত জেল-সল পদ্ধতি, এমবেডিং পদ্ধতি, ব্রাশ আবরণ পদ্ধতি, প্লাজমা স্প্রে করার পদ্ধতি, রাসায়নিক গ্যাস বিক্রিয়া পদ্ধতি (CVR) এবং রাসায়নিক বাষ্প জমা পদ্ধতি (CVD) অন্তর্ভুক্ত।
এম্বেডিং পদ্ধতি:
পদ্ধতিটি এক ধরণের উচ্চ তাপমাত্রার কঠিন ফেজ সিন্টারিং, যা মূলত সি পাউডার এবং সি পাউডারের মিশ্রণকে এমবেডিং পাউডার হিসাবে ব্যবহার করে, গ্রাফাইট ম্যাট্রিক্স এমবেডিং পাউডারে স্থাপন করা হয় এবং উচ্চ তাপমাত্রার সিন্টারিং নিষ্ক্রিয় গ্যাসে সঞ্চালিত হয়। , এবং অবশেষে গ্রাফাইট ম্যাট্রিক্সের পৃষ্ঠে SiC আবরণ পাওয়া যায়। প্রক্রিয়াটি সহজ এবং আবরণ এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে সমন্বয় ভাল, তবে বেধের দিক বরাবর আবরণের অভিন্নতা দুর্বল, যা আরও গর্ত তৈরি করা সহজ এবং দুর্বল অক্সিডেশন প্রতিরোধের দিকে পরিচালিত করে।
ব্রাশ আবরণ পদ্ধতি:
ব্রাশ আবরণ পদ্ধতি হল প্রধানত গ্রাফাইট ম্যাট্রিক্সের পৃষ্ঠে তরল কাঁচামাল ব্রাশ করা, এবং তারপর আবরণ প্রস্তুত করার জন্য একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কাঁচামাল নিরাময় করা। প্রক্রিয়াটি সহজ এবং খরচ কম, কিন্তু বুরুশ আবরণ পদ্ধতি দ্বারা প্রস্তুত করা আবরণটি সাবস্ট্রেটের সংমিশ্রণে দুর্বল, আবরণের অভিন্নতা দুর্বল, আবরণটি পাতলা এবং অক্সিডেশন প্রতিরোধ ক্ষমতা কম, এবং সহায়তা করার জন্য অন্যান্য পদ্ধতির প্রয়োজন। এটা
প্লাজমা স্প্রে করার পদ্ধতি:
প্লাজমা স্প্রে করার পদ্ধতি হল প্রধানত একটি প্লাজমা বন্দুক দিয়ে গ্রাফাইট ম্যাট্রিক্সের পৃষ্ঠে গলিত বা আধা-গলিত কাঁচামাল স্প্রে করা এবং তারপরে একটি আবরণ তৈরি করার জন্য শক্ত করা এবং বন্ধন করা। পদ্ধতিটি পরিচালনা করা সহজ এবং এটি তুলনামূলকভাবে ঘন সিলিকন কার্বাইড আবরণ প্রস্তুত করতে পারে, তবে পদ্ধতি দ্বারা প্রস্তুত করা সিলিকন কার্বাইড আবরণ প্রায়শই খুব দুর্বল এবং দুর্বল জারণ প্রতিরোধের দিকে পরিচালিত করে, তাই এটি সাধারণত উন্নত করার জন্য SiC যৌগিক আবরণ তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয়। আবরণ গুণমান.
জেল-সল পদ্ধতি:
জেল-সল পদ্ধতিটি মূলত ম্যাট্রিক্সের পৃষ্ঠকে আচ্ছাদিত একটি অভিন্ন এবং স্বচ্ছ সল দ্রবণ প্রস্তুত করা, একটি জেলে শুকানো এবং তারপর একটি আবরণ পাওয়ার জন্য সিন্টারিং করা। এই পদ্ধতিটি পরিচালনা করা সহজ এবং খরচ কম, তবে উত্পাদিত আবরণে কিছু ত্রুটি রয়েছে যেমন কম তাপীয় শক প্রতিরোধ এবং সহজে ক্র্যাকিং, তাই এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহার করা যায় না।
রাসায়নিক গ্যাস বিক্রিয়া (CVR):
সিভিআর প্রধানত উচ্চ তাপমাত্রায় SiO বাষ্প উৎপন্ন করতে Si এবং SiO2 পাউডার ব্যবহার করে SiC আবরণ তৈরি করে এবং C উপাদানের স্তরের পৃষ্ঠে একাধিক রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে। এই পদ্ধতিতে প্রস্তুত করা SiC আবরণটি সাবস্ট্রেটের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে আবদ্ধ, তবে প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা বেশি এবং খরচ বেশি।
রাসায়নিক বাষ্প জমা (CVD):
বর্তমানে, CVD হল সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠে SiC আবরণ প্রস্তুত করার প্রধান প্রযুক্তি। মূল প্রক্রিয়াটি হল সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠায় গ্যাস ফেজ রিঅ্যাক্ট্যান্ট উপাদানের ভৌত ও রাসায়নিক বিক্রিয়ার একটি সিরিজ, এবং অবশেষে সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠের উপর জমা দিয়ে SiC আবরণ প্রস্তুত করা হয়। সিভিডি প্রযুক্তির দ্বারা প্রস্তুত করা SiC আবরণটি সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে আবদ্ধ, যা কার্যকরভাবে সাবস্ট্রেট উপাদানের অক্সিডেশন প্রতিরোধ এবং নিরসন প্রতিরোধ ক্ষমতাকে উন্নত করতে পারে, তবে এই পদ্ধতির জমার সময় দীর্ঘ, এবং প্রতিক্রিয়া গ্যাসের একটি নির্দিষ্ট বিষাক্ত পদার্থ রয়েছে। গ্যাস
SiC প্রলিপ্ত গ্রাফাইট বেসের বাজার পরিস্থিতি
যখন বিদেশী নির্মাতারা প্রথম দিকে শুরু করে, তখন তাদের স্পষ্ট নেতৃত্ব এবং উচ্চ বাজারের অংশ ছিল। আন্তর্জাতিকভাবে, SiC প্রলিপ্ত গ্রাফাইট বেসের মূলধারার সরবরাহকারী হল ডাচ Xycard, জার্মানি SGL কার্বন (SGL), জাপান টয়ো কার্বন, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র MEMC এবং অন্যান্য কোম্পানি, যারা মূলত আন্তর্জাতিক বাজার দখল করে। যদিও চীন গ্রাফাইট ম্যাট্রিক্সের পৃষ্ঠে SiC আবরণের অভিন্ন বৃদ্ধির মূল মূল প্রযুক্তি ভেঙ্গেছে, উচ্চ-মানের গ্রাফাইট ম্যাট্রিক্স এখনও জার্মান SGL, জাপান টয়ো কার্বন এবং অন্যান্য উদ্যোগের উপর নির্ভর করে, গার্হস্থ্য উদ্যোগ দ্বারা প্রদত্ত গ্রাফাইট ম্যাট্রিক্স পরিষেবাকে প্রভাবিত করে তাপ পরিবাহিতা, ইলাস্টিক মডুলাস, অনমনীয় মডুলাস, জালির ত্রুটি এবং অন্যান্য মানের সমস্যার কারণে জীবন। MOCVD সরঞ্জামগুলি SiC প্রলিপ্ত গ্রাফাইট বেস ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে পারে না।
চীনের সেমিকন্ডাক্টর শিল্প দ্রুত বিকাশ করছে, ধীরে ধীরে MOCVD এপিটাক্সিয়াল সরঞ্জাম স্থানীয়করণের হার এবং অন্যান্য প্রক্রিয়া অ্যাপ্লিকেশন সম্প্রসারণের সাথে, ভবিষ্যতের SiC প্রলিপ্ত গ্রাফাইট বেস পণ্যের বাজার দ্রুত বৃদ্ধি পাবে বলে আশা করা হচ্ছে। প্রাথমিক শিল্প অনুমান অনুযায়ী, দেশীয় গ্রাফাইট বেস বাজার আগামী কয়েক বছরে 500 মিলিয়ন ইউয়ান ছাড়িয়ে যাবে।
SiC প্রলিপ্ত গ্রাফাইট বেস হল যৌগিক সেমিকন্ডাক্টর শিল্পায়ন সরঞ্জামের মূল উপাদান, এটির উত্পাদন এবং উত্পাদনের মূল মূল প্রযুক্তি আয়ত্ত করা এবং সমগ্র কাঁচামাল-প্রক্রিয়া-সরঞ্জাম শিল্প চেইনের স্থানীয়করণ উপলব্ধি করা কৌশলগত তাত্পর্যের বিকাশ নিশ্চিত করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। চীনের সেমিকন্ডাক্টর শিল্প। গার্হস্থ্য SiC প্রলিপ্ত গ্রাফাইট বেসের ক্ষেত্রটি বৃদ্ধি পাচ্ছে, এবং পণ্যের গুণমান শীঘ্রই আন্তর্জাতিক উন্নত স্তরে পৌঁছাতে পারে।
পোস্টের সময়: জুলাই-২৪-২০২৩